Introduzione
Le forze agiscono ovunque e cambiano il movimento degli oggetti che ci circondano ogni giorno.
Una forza è un'azione che modifica lo stato di un corpo. Può metterlo in movimento oppure fermarlo. Può anche cambiarne la forma o la direzione. Lo studio delle forze appartiene alla fisica.
Che cos'è una forza
La forza è una grandezza fisica misurabile con uno strumento. Lo strumento usato si chiama dinamometro e sfrutta una molla. L'unità di misura è il newton, indicato con il simbolo N. Un newton corrisponde circa al peso di una mela piccola.
Ogni forza possiede tre caratteristiche fondamentali da considerare. La prima è l'intensità, cioè quanto la forza è grande. La seconda è la direzione, cioè la retta lungo cui agisce. La terza è il verso, che indica da dove va e verso dove.
Tipi di forze
Le forze possono essere di contatto oppure a distanza. Le forze di contatto agiscono solo toccando l'oggetto, come una spinta. Anche l'attrito tra due superfici è una forza di contatto. Il calcio dato a un pallone è un altro esempio chiaro.
Le forze a distanza agiscono senza bisogno di toccare nulla. La forza di gravità attira ogni corpo verso il centro della Terra. Anche la forza magnetica agisce a distanza tra calamite e ferro. La forza elettrica attrae piccoli pezzetti di carta dopo lo strofinio.
Il movimento
Un corpo è in movimento quando cambia posizione nel tempo. Per descriverlo servono sempre un punto di riferimento fisso. Un passeggero seduto è fermo rispetto al treno in corsa. Lo stesso passeggero si muove rispetto alla stazione ferma.
La velocità indica quanto spazio percorre un corpo in un certo tempo. Si calcola dividendo lo spazio per il tempo impiegato. L'unità di misura più comune è il metro al secondo. Nella vita quotidiana usiamo spesso i chilometri orari.
Le leggi della dinamica
Lo scienziato Isaac Newton studiò il legame tra forze e movimento. La prima legge afferma il principio di inerzia dei corpi. Un corpo resta fermo o si muove dritto se nessuna forza agisce. Questo spiega perché in auto serve la cintura di sicurezza.
La seconda legge collega la forza alla massa e all'accelerazione. Una forza più grande produce un'accelerazione maggiore sullo stesso corpo. La terza legge è quella di azione e reazione. A ogni spinta corrisponde una spinta uguale e contraria.
Esempi nella vita quotidiana
Quando spingiamo un carrello, applichiamo una forza muscolare. L'attrito tra ruote e pavimento rallenta il movimento del carrello. Senza attrito scivoleremmo continuamente come su una pista ghiacciata. Questa forza permette anche di camminare in modo sicuro.
La caduta di una mela mostra la forza di gravità terrestre. Un pallone calciato segue una traiettoria curva verso il basso. La molla compressa di una penna esercita una forza elastica. Queste osservazioni rendono la fisica vicina alla nostra esperienza.